Научный отчет № 4031

Название

Прямое численное моделирование сдвигового течения высококонцентрированных суспензий вблизи порога перколяции.

Авторы

Зинченко А.З.

Аннотация

В отчете, являющимся продолжением отчета /1/, развивается метод прямого численного моделирования сдвигового течения высококонцентрированной суспензии. Схема расчета включает определение в каждый момент времени мгновенных поступательных и угловых скоростей для системы из N>>1 сфер с условием троякопериодического продолжения конфигурации на все пространство) из уравнений Стокса в приближении смазки и соответствующее интегрирование динамической системы с осреднением тензора напряжений по большому промежутку времени для отыскания стационарных характеристик. Построен эффективный алгоритм численного решения задачи Стокса для N>>1 сфер в приближении смазки, основанный на разбиении ансамбля частиц на кластеры, прямом методе определения скоростей в пределах кластера с помощью современных методов "разреженной матричной технологии" /2/ и итерационном расчете взаимодействия кластеров с помощью процедуры сопряженных градиентов. Даны примеры численных расчетов (N<512), исследуется сходимость результатов в "термодинамическом" пределе N->оо и при измельчении шага интегрирования по времени. Дано сравнение результатов с экспериментальными данными. Построенная схема моделирования является асимптотически правильной вблизи порога "перколяции" и будет использована в дальнейшем для отыскания соответствующей асимптотики сдвиговой вязкости суспензий.

Год публикации

1991 г.

Объём

34 с.

Научный руководитель

Стулов В.П.